Лангмюра

Поскольку адсорбция— лишь один из этапов процесса, прежде всего необходимо установить влияние хода адсорбции на скорость этого процесса. Согласно гипотезе Лангмюра — Хиншельвуда, на скорость поверхностной реакции (понимаемой как результат последовательного прохождения адсорбции исходных веществ, химической реакции и десорбции продуктов) решающее влияние оказывает сопротивление химической реакции. В соответствии с этим для каждого реагента устанавливается сорбционное равновесие, не нарушаемое прохождением химической реакции. Концентрация данного реагента на поверхности связана с его парциальным давлением в газовой фазе. Связь эту выражает уравнение изотермы Лангмюра. [c.278]

На основе молекулярно-кинетической теории можно вывести другое уравнение изотермы адсорбции (уравнение Лангмюра) [c.368]

По Лангмюру, химическое превращение типа А(г)- -В(т) [c.258]

Теоретическое объяснение такого хода изотермы адсорбции дал Лангмюр (1916 г.), предположив, что 1) поверхность твердого тела однородна, т. е. процесс адсорбции проходит на всей поверхности одинаково и с тем же значением теплоты адсорбции [c.275]

Соотношение (У1П-243) называется уравнением изотермы Лангмюра и часто используется для описания равновесия хемосорбции. Из уравнения (УИ1-243) следует, что с увеличением давления объем адсорбированного газа асимптотически приближается к объему, соответствующему покрытию всей поверхности твердого тела мономолекулярным слоем. [c.276]

Для описания адсорбционного равновесия в настоящее время широко используются уравнения, базирующиеся на различных представлениях о механизме адсорбции, связывающие адсорбционную способность с пористой структурой адсорбента и физико-химические свойства адсорбтива. Эти уравнения имеют различную математическую форму. Наибольшее распространение при расчете адсорбционного равновесия в настоящее время получили уравнения Фрейндлиха, Лангмюра, Дубинина — Радушкевича. Дубинина — Астахова и уравнение Кисарова [3]. Рассчитанные по ним величины адсорбции удовлетворительно согласуются с опытными данными лишь в определенной области заполнения адсорбционного пространства. Поэтому прежде чем использовать уравнение изотермы адсорбции для исследования процесса методами математического модели]зования, необходимо осуществить проверку на достоверность выбранного уравнения экспериментальным данным си-. стемы адсорбент —адсорбтив в исследуемой области. В автоматизированной системе обработки экспериментальных данных по адсорбционному равновесию в качестве основных уравнений изотерм адсорбции приняты указанные выше уравнения, точность которых во всем диапазоне равновесных концентраций и температур оценивалась на основании критерия Фишера. Различные способы экспериментального получения данных по адсорбционному равновесию, а также расчет адсорбционных процессов предполагают необходимость получения изобар и нзостер. В данной автоматизированной системе указанные характеристики получаются расчетом на основе заданного уравнения состояния адсорбируемой фазы. Если для взятой пары адсорбент — адсорбат изотерма отсутствует, однако имеется изотерма на стандартном веществе (бензол), автоматизированная система располагает возможностью расчета искомой изотермы на основе коэффициента аффинности [6], его расчета с использованием парахора или точного расчета на основе уравнения состояния. [c.228]

Уравнение изотермы Лангмюра (УП1-243) и следующие из него упрощенные зависимости были выведены при предположении, что поверхность твердого тела однородна. Они справедливы и для периодически неоднородной поверхности (т. е. такой поверхности, [c.276]

Обычно изотерма Лангмюра лишь приближенно описывает ход процесса хемосорбции. Следовательно, в принятую модель необходимо внести поправки. Предположим, что наблюдаемые отклонения вызваны следующими причинами [c.277]

Наблюдаемые отклонения от изотермы Лангмюра можно объяснить как неоднородностью поверхности, так и взаимодействием молекул, вызывающим уменьшение теплоты адсорбции с увеличением степени заполнения поверхности адсорбента. [c.278]

Кинетика реакции на поверхности катализатора. Однородная поверхность. В адсорбционной теории кинетики контактных реакций, предложенной Лангмюром и развитой затем Хиншельвудом и другими учеными, предполагается, что реакция проходит на однородной (или периодически неоднородной) поверхности катализатора между молекулами, адсорбированными в мономолекулярном слое, причем взаимное влияние молекул отсутствует. [c.278]

Исходное вещество адсорбировано не очень сильно. Воспользовавшись уравнением изотермы Лангмюра, получаем [c.279]

Рис. 1.3. Изотерма адсорбции Лангмюра.

Кинетическое уравнение реакции на поверхности катализатора, выведенное на основании модели Лангмюра, очень редко дает результаты, совпадающие с экспериментальными данными. Выяснение механизма и кинетики большинства контактных реакций, имеющих промышленное значение, невозможно при использовании этой модели. [c.280]

Рассмотрены [288] различные физические процессы, влияющие на составление материального баланса промывки по растворимому веществу. Указаны различные упрощающие предположения и их влияние на материальный баланс. Обсуждены три упрощенные математические описания применительно к моделям а) тонкодисперсный слой с застойной пленкой при поршневом течении жидкости б) толстый слой с продольным перемешиванием в) слой, в котором осуществляется десорбция по изотерме Лангмюра. [c.258]

Адсорбированный кислород насыщает валентности всех (по Тамману, Лангмюру и др.) или наиболее активных (по Стран-скому) поверхностных атомов металла и тем самым снижает его химическую активность. [c.308]

Первые теоретические работы по хемосорбции па поверхности твердого тела принадлежат Лангмюру [8]. В их основе лежат следующие постулаты [c.15]

Уравнение изотермы адсорбции Лангмюра [c.230]

Согласно (1.5) коэффициент а равен концентрации в объеме, соответствующей половинному заполнению поверхности. Уравнение (1.5) описывает изотермическую адсорбцию на активной поверхности и называется изотермой Лангмюра (рис. 1.3). При малых концентрациях адсорбата в газовой фазе, пока ЬС I, оно дает 0 = ЬС, т. е. при малых степенях заполнения поверхности адсорбция протекает по закону Генри (участок О А на рис. 1.3). При больших концентрациях, когда йС 1, 0 = 1, что соответствует насыщению поверхности адсорбента (участок ВТ) на рис. 1.3). Чем больше Ь, тем при меньших объемных концентрациях наступает насыщение поверхности. [c.16]

Многочисленные исследования показали, что в ряде случаев наблюдаются значительные отклонения от изотермы адсорбции Лангмюра. Причиной таких отклонений может быть невыполнение любого из вышеприведенных постулатов. Одним из важнейших явлений, не согласующихся с постулатами Лангмюра, является уменьшение теплоты адсорбции при увеличении степени заполнения поверхности. [c.17]

Лангмюровская кинетика. Рассмотрим реакцию на однородной активной поверхности. Пусть адсорбция реагентов следует изотерме Лангмюра (см. раздел 1.2). Если адсорбированное вещество вступает в мономолекулярную реакцию (достаточно медленную, так что адсорбционное равновесие не нарушается), то скорость реакции, отнесенная к единице активной поверхности, согласно формулам (11.87) и (1.2), равна [c.81]

Таким образом, лангмюровская кинетика объясняет самые разнообразные формы кинетических закономерностей гетерогенно-каталитических реакций и достаточно хорошо приближается к действительности при описании многих процессов. Как будет показано ниже, кинетика процесса часто остается лангмюровской даже при невыполнении основных постулатов, принятых при выводе изотермы адсорбции Лангмюра. [c.84]

Кинетика реакций на неоднородной поверхности. При невыполнении одного из постулатов Лангмюра (см. раздел 1.2) вид изотермы адсорбции меняется. Подставляя в формулы (11.88)—(П.90) уравнение любой изотермы адсорбции, отличной от лангмюровской, получаем видоизмененные кинетические зависимости, характеризующие процесс на неоднородной поверхности или при взаимодействии молекул в адсорбированном слое. Если адсорбционное равновесие не достигается, соответствующие неравновесные зависимости получают, заменяя уравнения изотерм адсорбции зависимостями степеней заполнения поверхности от концентраций реагентов в объеме, определенными из условия баланса потоков адсорбции, собственно реакции и десорбции. [c.85]

Представление о расположении молекул ПАВ (поверхностно-активных веществ), адсорбированных на границе раздела фаз в эмульсиях В/Н, выдвинуто впервые Лангмюром и в настоящее время общепризнано. Согласно этому представлению полярная часть молекулы ПАВ, обладающая гидрофильными свойствами, погружена в воду, а неполярная гидрофобная — в нефть. Расположение молекул ПАВ на диспергированных частицах в эмульсиях прямого и обратного типа схематично показано на рис. 37. [c.82]

Если изотерма адсорбции имеет более сложное аналитическое выражение, чем формулы Лангмюра или Фрейндлиха, то при расчете динамики адсорбции, как и при расчете кинетики, в качестве приближенного метода инженерного расчета можно аппроксимировать безразмерное выражение для данной изотермы на отрезке (О, 1] безразмерными формулами Лангмюра или Фрейндлиха и пользоваться всеми выводами, полученными в этом разделе. Для более точных расчетов надо применять численные методы. [c.77]

Форму кривых 2 и 3 на рис. VIII-12 можно, как упоминалось, объяснить автокаталитическим протеканием превращения на основе теории Лангмюра, который предположил, что реакции рассматриваемого типа легче всего проходят на поверхности контакта твердых фаз продукта и исходного вещества. Это дает возможность вывести следующее уравнение скорости обратимой реакции А(г) + + В(т) С(т) при Г = onst [c.260]

Так как уравнения изотерм адсорбции Фрейндлиха, Лангмюра и Дубинина — Радушкевича имеют только по два неизвестных параметра, то поиск этих параметров сводится к однократному решению системы уравнений (П.2.16) с последующим переходом от Л и S к конкретным параметрам исходных уравнений изотерм адсорбции. [c.232]

Результаты многих исследовательских работ подтвердили справедливость предположений Лангмюра. На них основывается вывод некоторых кинетических зависимостей, описывающих ход процесса термической диссоциации твердых тел, при допущении, что зародыши твердой фазы продукта образуются в небольшом количестве. Согласно Завадскому и Бретшнайдеру, такое допущение верно, когда реакция проходит при небольшой удаленности от состояния равновесия. Если же отдаление от состояния равновесия значительное, т. е. при большом перенасыщении в системе (которое определяется как отношение текущего значения парциального давления компонента А к давлению при равновесии, Рл/) лрав ). то одновременно с реакцией на границе фаз происходит образование зародышей новой твердой фазы. Вследствие этого величина поверхности соприкосновения фаз возрастает, что приводит к ускоре- [c.260]

Изотермы адсорбции на промышленных микропористых адсорбентах по классификации С. Брунауера [3] относятся к первому типу, т. е. функция у = F(u) в безразмерных переменных у = а/ао, и = / q является выпуклой в интервале [О, 1]. В настоящее время для аналитического описания экспериментальных изотерм адсорбции известно большое количество уравнений изотермы Фрейндлиха, Лангмюра, БЭТ, Хилла — де-Бура, Фольмера, Кисарова, Дубинина — Астахова и др. Каждое из этих уравнений с той или иной степенью точности отражает равновесные характеристики системы адсорбент — адсорбат. Зачастую одни и те же экспериментальные данные в широком интервале заполнения адсорбционного пространства удовлетворительно описываются различными уравнениями [6], и выбор аналитического вида функции у F(u) определяется либо простотой выражения, либо приверженностью исследователя к тому или иному уравнению, либо возможностью получить какую-то дополнительную информацию об изучаемой системе характеристическую энергию адсорбции, предельный объем микропор, ширину щелевой поры, удельную поверхность адсорбции и т. п. [c.232]

При определенной температуре количество адсорбированного газа (чаще всего выражаемого как объем, отнесенный к нормальным условиям и приходящийся на единицу массы твердого тела, например в см /г) стабилизируется по истечении некоторого вре- мени, что соответствует достиже- Рис. У1П-17. Зависимосгь V от р (изо-нию состояния равновесия адсор- терма Лангмюра). бции. Это количество является [c.275]

Анализ работ, выполненных по различным методикам при разноречивых результатах, проводить довольно трудио. Основная трудность состоит в том, что исследователи использовали различный пип углерода. Вторая трудность состоит в том, что Мейер и Дюваль использовали поточные системы, а Лангмюр, Сивоиен и Стрикленд-Констейбл проводили опыты в статических условиях. [c.74]

Подобные отклонения можно объяснить двояко. Отказавшись от постулата 3, приходим к представлению о хемосорбции на однородной поверхности, сопровождающейся взаимодействием сорбированных частиц. Если это взаимодействие заключается во взаимном отталкивании, теплота адсорбции должна уменьшаться с увеличением степени заполнения в согласии с опытными данными. Выбрав некоторую зависимость коэффициента адсорбции Ь [связанного с теплотой адсорбции соотношением (1.6) ] от степени заполнения поверхности и подставив ее в уравнение (1.5), можем аппроксимировать таким образом любую экспериментальную изотерму адсорбции. Отталкивание хемосорбированных молекул может являться следствием квантово-механического обменного взаимодействия [9]. Силы кулоновского или диполь-динольного взаимодействия играют малую роль, так как они долнщы сказываться лишь при значительной плотности сорбированных молекул, между тем отклонения от изотермы Лангмюра (или изотермы Генри) часто становятся заметными уже при очень малых степенях заполнения поверхности. Весьма правдоподобно объяснение природы сил взаимодействия сорбированных частиц через посредство электронного газа кристаллической решетки катализатора (см. постулат 3, а также работы [9, 10]) сила такого взаимодействия незначительно уменьшается [c.17]

Лангмюр еще в 1916 г. при кинетическом обосновании правила фаз показал сложность кинетических механизмов, приводящих к многофазной системе, удовлетворяющей условиям термодинамического равновесия [105]. В соответствии с реальным механизмом топо-химических реакций, скорость перехода фаз в катализаторе может определяться как скоростью появления зародышей новой фазы, так и скоростью диффузии атомов в кристаллической решетке и скоростью перестройки последней. Для окисных ванадиевых катализаторов, например, переход V2O4 VjOj протекает по диффузионному механизму [106]. [c.51]

С ов1ременная теория физической адсорбции связана с именами Лангмюра, Поляни, Брунгауэра, Эммета, Гибса и др. Лангмюр разработал теорию адсорбции применительно к тазам, в основу которой положены следующие допущения процесс адсорбции заканчивается при образовании мономолекулярного насыщенного слоя адсорбированного вещества адсорбированные молекулы не взаимодействуют друг с другом. Гетерогенная система может находиться как в равновесном состоянии, когда ее состав и термодинамические параметры остаются постоянными во времени, так и в неравновесном. В последнем случае па1ра метры системы самопроизвольно изменяются, (в результате система приходит в состоящие равновесия. Процесс адсорбции всегда сопровождается процессом десорбции. В случае равенства скоростей этих процес- [c.256]

Теория БЭТ несмотря на условность предпосылок позволила вывести уравнение изотермы адсорбции, имеющей S-образную форму. Вид этой изотермы характерен для полимолекулярной адсорбции. При значениях давления, далеких от давления насыщенного пара при данной температуре, и значении константы равновесия полимолекулярной адсорбции С>1 уравнение S-образной изотермы переходит в уравнение изотермы адсорбции Лангмюра. Таким образом, адсорбция в каждом слое подчиняется уравнению Лангмюра. Существует пять основных типов изотермы адсорбции (рис. 109). Изотермы типа I характерны для микропористых адсорбентов выпуклые участки на изотермах типов И и IV свидетельствуют о присутствии в адсорбенте наряду с макропорами и микропор. Менее крутой начальный подъем кривых адсорбции может быть связан с наличием моно- и полимолекулярной адсорбции для адсорбента переходнопористого типа. Начальные вогнутые участки изотерм типов И1 и V характерны для систем адсорбент — адсорбат, когда взаимодействие их молекул значительно меньше межмолекулярного взаимодействия молекул адсорбата, вызванного, например, появлением водородных связей. Теория БЭТ является наиболее полной тео(рией физической адсорбции. [c.257]

Альфатрон представляет собой ионизационный манометр, в котором в результате бомбардировки молекул остаточного газа -частицами образуются ионы [45]. В молекулярном вакуумметре (абсолютном манометре Кнудсена) для измерения вакуума исполь-зуют эффект радиации. Широкое применение находят молекулярные вакуумметры Геде 48] и вакуумметры Лангмюра с кварцевой нитью [49]. Работа мембранного микроманометра, так же как и молекулярного вакуумметра, не зависит от химической природы исследуемого газа. Этот прибор позволяет измерять давление в интервале от 10" до 1,5-10" мм рт. ст. Методика измерения остаточных давлений с помощью диффузионных ртутных насосов описана Мюллером [50]. [c.447]

Руководство по лабораторной ректификации 1960 (1960) -- [ c.501 ]

Теоретические основы типовых процессов химической технологии (1977) -- [ c.506 ]

Основы процессов химической технологии (1967) -- [ c.456 ]

Инженерная химия гетерогенного катализа (1965) -- [ c.107 , c.371 ]

Справочник инженера - химика том первый (1969) -- [ c.536 , c.537 , c.538 , c.540 , c.543 ]

Физико-химия коллоидов (1948) -- [ c.0 , c.139 , c.185 , c.249 ]

Вода в полимерах (1984) -- [ c.423 , c.427 ]

Процессы и аппараты химической промышленности (1989) -- [ c.390 ]

Общие свойства и первичные методы переработки нефти и газа Издание 3 Часть 1 (1972) -- [ c.0 ]

Учебник физической химии (0) -- [ c.413 ]

Краткий курс физической химии Издание 3 (1963) -- [ c.349 ]

Курс физической химии Издание 3 (1975) -- [ c.506 ]

Регенерация адсорбентов (1983) -- [ c.83 , c.97 , c.108 , c.133 ]

Инженерная химия гетерогенного катализа (1971) -- [ c.82 , c.160 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология